宿遷激光切割加工合金化概念的小知識

激光合金化是金屬材料表面局部改性處理的一種新方法，激光合金化工藝屬于材料表面改性處理的范疇。

它是指在高能量激光束的照射下，使基體材料表面的一薄層與根據(jù)需要加入的合金元素同時快速熔化、混合，形成厚度為10~l000 um的表面熔化層，熔化層在凝固時獲得的冷卻速度可達(dá)l05-108℃/s，相當(dāng)于急冷淬火技術(shù)所能達(dá)到的冷卻速度，又由于熔化層液體內(nèi)存在著擴散作用和表面張力效應(yīng)等物理現(xiàn)象，使材料表面僅僅在報短時間內(nèi)(50us-2ms)形成具有要求深度和化學(xué)成分的表面合金化層，快速熔化非平衡過程可使合金元素在凝固后的組織達(dá)到很高的過飽和度，從而形成普通合金化方法不容易獲得的化合物、介穩(wěn)相和新相，還能在合化元素消耗量很低的倩況下獲得具有特殊性能的表面合金。這種合金化層由于具有高于基材的某些性能，所以就達(dá)到了表而改性處理的目的。

　　激光表面合金化工藝的大特點，是只在熔化區(qū)和很小的影響區(qū)內(nèi)發(fā)生了成分、組織和性能的變化，對基體的熱效應(yīng)可減少到低限度，引起的變形也較小。它既可滿足表面的使用需要，同時又不犧牲結(jié)構(gòu)的整體特性。

由于合金元素是完全溶解于表層內(nèi)，因此所獲得的薄層成分是很均勻的，對開裂和剝落等傾向也不敏感。其另一顯著特點是所用的激光功率密度很高(104-108 W/cm2)。熔化深度由激光功率和照射時間來控制，在基體金屬表面可形成深度為0.01~2mm的合金層。由于冷卻速度高，所以偏析較小，并且細(xì)化晶粒。

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